Биогазовые установки Кыргызстана
В Кыргызстане на 2010 года имеется более 50 установок, из которых работают, к сожалению, только около 70%. Все установки, построенные в Кыргызстане, можно разделить по методу перемешивания и загрузки сырья, наличию системы обогрева и изоляции на 4 типа.
Общей особенностью всех установок является стальной реактор, обычно представляющий собой использованную емкость для хранения нефтепродуктов или воды, железнодорожные цистерны.
Установки без подогрева и изоляции с ручным перемешиванием сырья распространены в Нарынской, Таласской и Иссык-Кульской областях. Емкостью для смешивания сырья обычно служит бочка, в которой сырье разводится водой. Реактор не утеплен и сделан из стальных емкостей. Из-за отсутствия изоляции и подогрева реактора установки работают в психофильном режиме в течение теплого времени года.
Сырье загружается в реактор порционным методом, с периодичностью от 2 и более раз в год вручную.
Загрузка и выгрузка сырья сопряжена с трудностями из-за непродуманной конструкции установки. Сырье перемешивается вручную один раз в день с помощьюустановленной в реакторе мешалки. Газ обычно используется напрямую для приготовления пищи.
Пример 1: Примером такой установки может служить биогазовая установка Дуйшенова Фархата в с. Кызыл-Чарба Таласской области Кыргызстана (Рис 19).
Установка была построена на грантовые средства ГЭФ ПРООН в 2003 году с целью получения биогаза для отопления и приготовления пищи и получения жидких органических удобрений из навоза 2 КРС хозяйства, овечьего и птичьего навоза соседних хозяйств. Установка состоит из одного надземного реактора без подогрева объемом 5 м3 с ручной загрузкой, выгрузкой и перемешиванием сырья.
После монтажа весной 2003 года установка была загружена 3 тоннами сырья и работала в психофильном режиме в течение летних месяцев. Биогаза в летнее время хватало только на приготовление пищи. Выгрузка и загрузка сырья с 2003 года не производилась.
Конструктивные недостатки включают недоработку системы ручного перемешивания, крайнее неудобство загрузки и выгрузки сырья. Отсутствие изоляции и обогрева реактора делают установку непригодной для круглогодичной эффективной работы и невыгодной экономически.
1 - реактор; 2 - загрузочное отверстие; 3 - устройство перемешивания сырья; 4 - выгрузочная труба.
Отсутствие предохранительного устройства на реакторе может привести к разрыву реактора из-за избыточного давления. Отсутствует руководство по эксплуатации установки, обучение обслуживающего персонала не проводилось.
Установки с подогревом и изоляцией и ручным перемешиванием сырья встречаются в Иссык-Кульской области Кыргызстана. Емкостью для смешивания сырья обычно служит бочка, в которой сырье вручную разводится водой. Реактор изолирован и подогревается до мезофильных или термофильных температур с помощью электрической системы отопления, которая подогревает воду, циркулирующую по трубам в реакторе. Сырье загружается в реактор непрерывно и перемешивается вручную один раз в день с помощью установленной в реакторе мешалки. Газ обычно используется напрямую для приготовления пищи или собирается в отдельно стоящем газгольдере. Хранилище используется для хранения удобрений до внесения на поля.
Пример 2: Примером такой установки может служить установка Мамунова Камыла в г. Каракол Иссык-Кульской области Кыргызстана. Установка состоит из одного подземного реактора с подогревом объемом 5 м3 с ручной загрузкой, выгрузкой и перемешиванием сырья. Установка построена в 2004 году на собственные средства с целью получения биогаза для отопления и бытовых приборов и жидких органических удобрений и перерабатывает навоз 12 голов КРС соседнего хозяйства.
1 - водогрейный котел; 2 - реактор; 3 - загрузочное отверстие; 4 - предохранительный клапан; 5 - газовая мешалка; 6 - манометр; 7 - промежуточный газгольдер; 8 - ресивер; 9 - водяной затвор; 10 - бункер-накопитель; 11 - газгольдер; 12 - компрессор; 13 - средство выгрузки сырья.
После монтажа весной 2004 года установка работает на подворье в термофильном режиме. Установка загружалась еженедельно, производимый биогаз использовался для приготовления пищи. Выгруженное удобрение использовалось для удобрения истощенного участка земли под картофель, получены хорошие результаты по урожайности.Рекомендуется доработка конструкции загрузки и выгрузки сырья, и изменение конструкции системы подогрева для использования вырабатываемого установкой биогаза. Такие установки приспособлены для круглогодичной работы в условиях Кыргызстана.
Установки с подогревом и изоляцией реактора и пневматическим перемешиванием сырья распространены в Чуйской области Кыргызстана. Емкость для смешивания сырья может быть разных размеров и форм, в зависимости от сырья. Сырье разводится теплой водой для предотвращения замедления процесса переработки сырья в реакторе. Реактор утеплен и сделан из стальных емкостей. Сырье перемешивается пневматическим способом и подогревается до мезофильной или термофильной температуры. Есть установки, состоящие из двух и более реакторов. Газ обычно собирается в отдельно стоящем газгольдере, который также обычно представляет собой стальную емкость. Газ используется для обогрева помещений, приготовления пищи. Хранилище используется для хранения биоудобрения.
Пример 3: Примером такой установки может служить установка жамаата «Заря» в с. Теплоключенка Ак-Суйского района, Иссык-Кульской области Кыргызстана рис.21. Эта установка была построена в 2010 году рамках проекта Европейской Комиссии по внедрению микро ГЭС и биогазовых технологий. Она состоит из одного горизонтального (50 м3) реактора с пневматической загрузкой и перемешиванием, автоматическим отбором вырабатываемого биогаза. Установка перерабатывает навоз 70-90 голов КРС - около 3-3,3 тонны навоза в сутки.
Кроме реактора, биогазовая установка состоит из:
- навозоприемника;
- бункера загрузки, объемом 3 м3;
- влагоотделителя;
- фильтра сероводорода;
- компрессора;
- газгольдера, объемом 10 м3;
- двух ресиверов;
- электрического шкафа управления;
- факельного устройства для излишка биогаза.
Горизонтальный реактор объемом 50 м3 работает в мезофильном режиме. Для поддержки оптимальной температуры стальной реактор утеплен и находится под землей. Для подогрева загружаемого сырья используется бункер загрузки, который подогревается вырабатывается газом. В газовых котлах для системы подогрева применены горелки инфракрасного излучения.
Установки с подогревом и изоляцией реактора и гидравлическим перемешиванием сырья. Две таких установки находятся в Чуйской области Кыргызстана, одна - в Ошской области. Емкость для смешивания сырья может быть разных размеров и форм. Реактор утеплен и сделан из стальных емкостей. Сырье перемешивается гидравлическим способом и подогревается до мезофильной температуры. Хранилище используется для хранения биоудобрения в зимнее время.
Пример 4: Примером такой установки может служить установка птицефабрики «2Т» в г. Кант Чуйской области КР. Установка состоит из трех надземных реакторов сподогревом, объемом каждый 25 м3 с гидравлической загрузкой, выгрузкой и перемешиванием сырья с помощью центробежных насосов.
1 - реакторы; 2 - бункер загрузки сырья; 3 - емкость для подготовки сырья; 4 - насосы для закачки и перемешивания сырья; 5 - запоры; 6 – емкости для хранения удобрений.
Ёмкости биореактора покрыты теплоизоляционным слоем. Подогрев перерабатываемой биомассы в первой ёмкости реактора осуществляется автоматически водяным теплогенератором, а во второй и в третьей камерах за счёт открытия створок для обогрева их энергией солнечных лучей. В холодное время створки закрываются и тепло внутри ёмкостей удерживается теплозащитным слоем.
Установка построена в 2002 году на собственные средства владельцев птицефабрики и может перерабатывать до 5 тонн сырья в сутки. После монтажа установка работала в течение 3 месяцев в мезофильном режиме, после чего была приостановлена. Установка загружалась еженедельно, выгруженное удобрение сливалось в хранилище и реализовалось населению. Биогаз не использовался.
Работа установки приостановлена в связи с неотработанной технологией внесения жидких удобрений. Конструкция установки не предусматривает использования вырабатываемого биогаза, несовершенство указателя уровня сырья в реакторах приводит к неточностям при загрузке сырья. В целом установка работоспособна.